Устройство терминального управления

СОЮЗ СОВЕТСЕВСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1)5 С 0 ГОСУДАРСТВЕНПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ СССР И НОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМь 1 О ОБРЕТЕНИЯ 388.7(-1) (22) (ч 6) (71) им. (72) и Н. онныи инст ск ер Качоровски з(57) Изобретсистем автоипредназначен ние относится к областического управлениядля управления динам 1)7-2)ее) Изобретен систем автом и предназнач мическими си (конечное) сется 1 коорд время достиж сировано или са, кл=1,2,), асостояния ф тическ но для инверторину 12 темами, стояние ыхо вд ую ши натами ( ния этог ограниче о,шени ункциоминально вле" прав" терминального упр блок 1 1 с задатчико координат объекта ирующих усилителей блок 4 элементов в и интеграторов, 5- снабженных схемой вОр А,В ОПИСАНИЕ 362 Л 1-22,873.90. Бюл. Мовский авиацОрджоникидз1 ешков, В,И.ома зов0 (088,8)рское свидеткл,С 05 В Цель изобретения - по ства управления объектом На чертеже представле нальная схема устройства го управления. Устройство ния содержит блок 2 и шин ления, и сумм 3-2).3-и,ки-хранения,5-25-и, ческими системами, терминзльное (конечное) состояние которых описываетсякоординатами, а время достижения этого состояния фиксировано. Целью изобретения является повышение качества управления объектом. Устройство терминального управления содержит блок 1 задатчиков, блок и шин координат объекта управления, и суммирующих усилителей, блок элементов выборки-хранения, и интеграторов, снабженных схемой сброса, ключ, и сумматоров, и масштабных усилителей, комму" татор, инвертор, шину 1 Старт-стоп", шину переключения режимов работы и выходную шину устройства1 ил,ч 6) и сумматоров 7 масштабных усилител ,8-и, коммутатор 9, у 11 "Старт-стоп", чения режимов работ у 13 устройства Устройство терминального управления работает следующим образом. Объект упра вления предста влен в форме фазовой переменнойх (с ) =Ах (е )+Вц (с ), (1)у(е)=Сх(е), (г) где х(с) -и-мерный вектор состояни% 10 полного ранга 1.Целью управления является перевод ,объекта (1) из произвольного состояния х(0) в условно начальный момент времени е О в такое конечное состоя 15 ние х(Т), чтобы выходной вектор у(Т) в момент времени Т принял заданное знацение у з ду(Т) =Сх (Т) =ГС 1 0 3 х(Т) - .-у з, (4) при этом управление Яс)реализующее20 этот перевод, имеет минимальную норму Г(с )де. Это основной режим работы оустройства терминального управления, в котором коммутатор 9 управляющим сигналом с шины 12 церез первый вход подключает выходной сигнал ключа 6 церез инвертор 10 к выходной шине устройства 13, В другом режиме, когдапрае. пение формируется через второй1ход коммутатора реализуется обыцный. 30 а кон упра вления с обратной с вя з ью. В этом случае время перевода строго не Фиксировано, а время Т определяет ;требуемую по Физическим соображениям "жесткость" управляющего воздействия. З 5В исходном состоянии по команде"гтоп" с шины 11 интеграторы 5-1, -25-п разряжаются, блок 4 рабо" .Гает в режиме слежения за выходными сигналами 0,(й) 0 (е), О(с) и суммирующих усилителей 3-13-23-и с выходов блоков 1 и 2 поступают сигналы с заданном у; , .= 1,21 и текущем х , 1=1,2. а.г состоянии объекта управления, ключ 6 разомкнут45 и на выходной шине 13 сигнал управления отсутствует. По команде "Старт" с шины 11 в условно начальный момент времени с,= 0 блоком 4 Фиксируются значения 0,(0), 13 (О) О(0), ин" тегоаторы переводятся в режим интег рирования, ключ 6 замыкается и на . шине 13 Формируется сигнал управленияйгде 2,(е) - выходной сигнал интегратора 5-и. Учитывая (3), выражение (5) мсжно представить в видеЯе)=-В 1.2(й)+13(0)3 (6) 1 сО.(0)= 7 Р,. х (0)+ , С; у, (7)/агде коэффициенты передач Р . С . зац. ранее рассчитываются и устанавливаются по соответствующим входам суммирующих усилителей 3-1, д=12 п на основании следующего.Коэффициенты усиления масштабных усилителей 8-18-28-га устанавливаются равными соответствующим коэфФициентам м , характеристического полинома объекта (1), так что в соответствии с чертежом для вектора 2 (с )= 2,(С ), 2 ( 1. ), 2 () ), определяющего состояние интеграторов, получают2(.)= -А 2 - А О(0), (8)Совокупность соотношений (1), (6) и (8) можно представить в следующем компактном виде:х+(й)=А х+В Ц(0), (,9) х(1 ) А 1 -ВВгде х"И)= А =2(с) О ь тОпределяют такой постоянный наотрезке времени 0 Твектор О(О)цтобы выходной вектор у(е) системыв момент времени Т, принимая следующее заданное значение, узд 1у(Т) == уфОзадВ соотношении (11) церез 1обозначена единичная матрица размерности исИз соотношений (9)-(12) и условияпостоянства ЯО) следует, чтоЯО)=-ГС+Н(тО)+ВЗ С Ф(тО)х (О)+Г и(т О )+1" 1 у,где ч (ТО)=ехр(А Т), Н(Т,О)1548774Так как переменные 2 21 ф ффВВпредварительно обнуляются (сбрасыва"ются в нулевое состояние интеграторы5-1,5-25-п), то с учетом (12)соотношение (13) равносильно следую 5щемуЯО )=Рх (О ) + С Узад ув котором подматрицы Р, С являютсямблоками соответствующих матриц в (13) 10 фЭлементы Р Сподматрицы Р, Сиспользуются в кацестве коэффициени,тов передач в (7), устанавливаемыхпо соответствующим входам суммирующих цусилителей 3"1, 3-23-п.тТаким образом, выражение (6) обес- цпечивает выполнение терминального ус- рловия (12), котооое включает исходноетерминальное условие (4), и кроме то 20 Р.го имеет минимальную норму 1 И(С) ЙС,итак как вектор 2(:)+Б(0). в виде соот- сношения (8) и условия 2(0)=0 равно- ссилен решению сопряженной системы,а условие (12) включает условие 25 итрансверсальности.,ч Формула изобретения Устройство терминального управле ния, содержащее блок из 1 задатчиков, Е выходов которого подключены соответственно к первым группам из Е вхоов каждого из 1 суммирующих усилитеей, к вторым группам из и входов, каждому из кЬторых подключены и шин координат объекта управления, выход каждого из 1 суммирующих усилиелей подключен к соответствующему информационному входу блока элементов выбор" 40 ки"хранения, управляющий вход которого соединен с шиной нбтарт"стоп", с входами установки нуля 1-1 интеграторов и управляющим входом ключа, "1 сумматоров, первые входы которых свя зань с соответствующими Квыходами блока элементов выборки-хранения,торые входы - с соответствую.ми выодами 1 синтеграторов, нац яя сторого интегратора, а трет:; входы -;соответствующими выходами 1-1 масшабных усилителей, начиная с второгоасштабного усилителя выход первого асштабного усилителя соединен с инормациэнным входом первого интеграора, выход ключа подключен к первомунформационному входу коммутатора,управляющему входу которого подклюена шина переключения режимов рабоы, о т л и ц а ю щ е е с я тем, то, с целью повышения кацества упавления объектом, в него дополниельно введены и-Е суммирующих усиь,- елей,. п+1 сумматоров, и+1 интег" аторов, и+1 масштабных усилителейинвертор выход которого "оединенвыходной шиной ус,пойства, а входвыходом ключа, первая группа извходов исуммирующих усилителейодклюцена к 1 выходам блока 1 задатиков, к второй группе из и входов подключены п шин координат объекта управления, выходы исуммирующих усилителей соединены с соответствующими иинформационными входами блока элементов выборки-хранения, выход последнего и-го суммирующего усилителя связан также с вторым информационным входом коммутатора, и-Е выходов блока элементов выборки-хранения соединены с первыми входами соответствующих исумматоров, вторые входы которых связаны с выходами соответствующих и- интеграторов, третьи входы и-Есумматоров соединены с выходами соответствующих и-Е масштабных усилителей, входы и масштабных усилителей соединены с выходом последнего и-го сумматора, входы установки нуля ис интеграторов и управляющий вход ключа соединены с шиной "Старт-стоп".Составитель В.Хромоведа ктор А. Иотыл ь Техред Л, Олийньгк Т, Иалец рре каз 1-Ф 1 аж 67 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинатПатент", г.ужгород, ул.Гагарина, 10 К ВННИПИ Государственного комит 113035, Иоскв